CC BY
17Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского
Серия «Биология» Том 16 (55) №2 (2003) 198-201.
УД/С 634.45:57.085.2
ЭМБРИОКУЛЬТУРА И МИКРОРАЗМНОЖЕНИЕ В УСЛОВИЯХ IN VITRO ХУРМЫ ВИРГИНСКОЙ (DIOSPYROS VIRGINIANA L.)
Черкишина А. ВМитрофанова О.В,, Каме AM.
Хурма виргинская (Diospyros virginiana L.) является ценной плодовой, декоративной и лекарственной культурой {1 ].
Среди известных видов хурмы, произрастающих на ЮБК (Diospyros kaki Thunb., Diospyros ¡alus L., Diospyros virginiana L.), именно хурма виргинская (D. virginiana L.) представляет особую ценность для межвидовой гибридизации. Она характеризуется большей зимостойкостью по сравнению с хурмой восточной (D.kaki Thunb). Однако плоды хурмы виргинской значительно мельче, чем у хурмы восточной [2].
Создание новых зимостойких и высокоурожайных сортов и гибридов хурмы проводится в Никитском ботаническом саду - Национальном научном центре. Однако селекционная работа по получению таких сортов связана со значительными трудностями, так как семян образуется мало и они характеризуются "низкой всхожестью.
Наиболее перспективным направлением повышения всхожести семян, получения жизнеспособных растений и генетического разнообразия является применение биотехнологических методов, Этими методами в НБС-ННЦ был получен новый зимостойкий сорт Россиянка [3,4].
В настоящее время получение растений с использованием культуры органов и тканей in vitro имеет огромное значение в селекционно-генетических исследованиях, позволяет решать вопросы преодоления несовместимости при межвидовых и межродовых скрещиваниях [5].
Материалы и методы
Объектами исследования служили развитые и недоразвитые зиготические зародыши хурмы виргинской (D. virginiana h.) и проростки, полученные в процессе культивирования in vitro зародышей. Для получения изолированных зародышей в культуре in vitro плоды хурмы сорта Виргинская 2] 3 погружали в 96%-ный этиловый спирт и обжиг али в пламени спиртовки. Зародыши извлекали из семян в стерильных условиях и помешали шпателем на среду Монье [6].
Эм6рuoKy. t ътура и микроразмножение в условиях in vitro хурмы виргинской...
199
Культуральные сосуды с зародышами содержали в условиях низких положительных температур (4±]°С) и отсутствия освещения в течение 14 суток. Затем их переносили в климатическую камеру с заданным режимом: температурой. 24±]°С, интенсивностью освещения 2-3 клк и 16- часовым фотопериодом.
В двухмесячном возрасте проростки извлекали, отсекали верхушки побегов и помещали на питательные среды МС [7] и В5 [8j. В питательные среды вносили вещества цитокининового (БАП, зеатин, 2ip) и ауксинового (ИМК) типа действия.
Результаты и обсуждение
На среду Монье были помещены изолированные зародыши размером 5-7 мм, светлоокрашенные. После воздействия низких положительных температур зародыши изменяли окраску. На их поверхности и в питательной среде образовались зоны с черно-фиолетовой окраской (58%), светло-бурые (42%), Спустя 3 недели после введения зародышей в культуру in vitro они начинали увеличиваться в размерах. Из 62 эксгшантов 6 почернели и погибли (9,6%).
Через 5-6 недель сформировались ярко-зеленые семядоли и главный корень, имеющий темно-коричневую окраску {рис. I),
Рис. / Типичные проростки хурмы сорта Виргинская 213 на среде Монье
В процессе развития проростков (в возрасте 10 недель) наблюдали нормальное развитие побегов (18-20 мм), 3 - 4-х листьев, главного и боковых корней (41 %). Однако у t1% проростков отсутствовала точка роста (рис. 2), листья не развивались. В этом случае отмечали образование на корнях корневых волосков. 11% растений имели антоциановое окрашивание побега.
При дальнейшем культивировании проростков со сформированной точкой роста (как типичных, так и с окрашенным и изогнутым побегом) из них были получены нормально развитые растения. Наряду с этим проростки без точки роста погибали.
200
Черкашини А>В,, Митрофанова О, В., К аз а с AJL
Полученные проростки черенковали и помещали на питательные среды МС и В5, дополненные различными цитокининами (табл. 1).
Рис. 2. Проростки хурмы сорта Виргинская 213 с погибшей точкой роста
Таблица !
Развитие микропобегов хуриы виргинской in vitro на питательных средах МС и В%с
раз.1 и ч ным и if иток ин и нам и
I Концентрация 1 _ __Средняя длина микроиобегов, мм
цитокининов, мг/л на среде МС на среде В ч
Кон ФОЛЬ (0) 0 0 !
2 |р 1,0 0 0
5,0 7.2±1,2 10,3 ±0.9
БАП
0,5 10,5±1,1 11,3 ±5,0
L0 11,4±2,5 12,3 ±3,7
Зеатин
1,0 16,0+1,5 15.6±3,8
Так, в процессе культивирования на питательной среде без цитокининов регенерацию микропобегов не наблюдали. Низкие концентрации 2ф не способствовали развитию эксплантов. Присутствие в среде 21р в концентрации 5 мг/л вызывало рост микрочеренков и микропобегов, а также образование листьев. Было отмечено, что добавление в питательные среды БАП в концентрации 1 мг/л индуцировало формирование розетки из 3 - 4-х зеленых почек в среднем на I растение.
Эмбриокультура и микрорахяножение в условиях in vitro хурмы виргинской... 20 Î
Оптимальной оказалась питательная среда МС, содержащая зеагин в концентрации 1 мг/л, на которой микропобеги достигали максимальной длины (16,0±7,5 мм) (рис. 3).
Рис. 3 Микропобеги хурмы сорта Виргинская 213 на среде МС с зеатинам
Таким образом, в условиях in vitro из зиготических зародышей нами было
выращено 53 проростка хурмы сорта Виргинская 213 и установлено, что для активной
регенерации микропобегов необходимо присутствие в питательной среде зеатина в
концентрации 1 мг/л.
Список литературы
1. Деревянко Н.В. Перспективы культуры хурмы виргинской (Diospyros virginiana L,J в условиях Нижнего Приднепровья // Бюл. Никит ботан. сада. - Í998. - Вып. 80. - С. 80 - 84.
2. Казас А.Н.,Белич А.А. Селекция хурмы // Интенсификация селекции плодовых культур. Сб. науч. прудов / Никит, ботан. сада. - 1999. - Т. 118. С. 179 - 189.
3. Здруйковская-Рихтер А.И, Культу ра изолированных зародышей и некоторые другие приемы выращивания растений in vino. M., 1974. -60 с.
4. Здруйковская-Рихтер А.И. Культура in vitro зародышей хурмы от межвидовой гибридизации //Бюл. Г лавного ботан. сада. 1981.-Вып. 121. -С. 84 - 86.
5. Митрофанова И.В. Микроклональное размножение субтропических и тропических плодовых культур (обзор литературы) fi Биотехнологические исследования садовых и других ценных многолетних культур. Сб. науч. трудов / Никит, ботан. сад. - 1997. - Т. 119. -С. 63 - 95.
6. Monnier M. Croissance et développement des embryons globulaires de Capsella Bursa-pastoris cultives in vitro dans un milieu a ia base dune nouvelle solution minerale // Bull. Soc. Bot. France. Mémoires,Coll.Morphologie.- 1973.-P. 179 -194.
7. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures//Physiol Plant. - 1962. V. 15. N 3. - P.473- 497.
8. Gamborg O.L., Eveligh D.E- Culture methods and delection of glucanases in cultures of w heat and barley // Can. У. Biochem. - 1968,-V. 46. N 5.-P .417-421.
Поступила в редакцию 11.03.2003 г.
